Выяснен механизм самозаточки зубов морских ежей

Американские ученые выяснили, как зубы морских ежей Strongylocentrotus fragilis сохраняют остроту даже во время бурения твердых горных пород. Оказалось, что их секрет заключается в специфической пластинчатой структуре. Результаты исследования специалисты опубликовали в научном журнале Matter.

Морские ежи – это животные класса иглокожих размером от 2 до 30 см, которые обитают в соленой воде на глубине до 7 км. Их тело обычно имеет форму, близкую к сферической, и покрыто пластинками из минерала кальцита. Из того же материала, который, к тому же, дополнительно усилен магнием из морской воды, состоят и зубы морских ежей. С их помощью животные не только едят, но и передвигаются и даже роют себе норы, иногда в очень твердых горных породах.

Ранее ученые выяснили, что зубы морских ежей постоянно остаются острыми. Чтобы понять, как это происходит, исследователи под руководством Орасио Эспиносы из Северо-Западного университета (Эванстон, США) изучили под микроскопом структуру этих зубов, а также испытали их на прочность, стачивая об очень твердый материал, сделанный из частиц алмаза. Все образцы биологи взяли у уже мертвых морских ежей, которых выловили и заморозили еще в 2015 году.

Анализ показал, что зуб морского ежа острый только с внешней стороны. С внутренней он образует твердую поддерживающую "стенку", которая не дает разрушаться режущей поверхности. Последняя, в свою очередь, состоит из относительно хрупких пластинок. По мере износа они отслаиваются от поверхности зуба, и тот постоянно остается острым. Этому помогает и тот факт, что зубы морского ежа растут в течение всей его жизни.

Кроме чисто фундаментального интереса открытие ученых важно и для синтеза новых материалов. По словам Эспиносы, результаты их исследования могут помочь разработать новые композитные материалы, которые можно будет применить в режущих, шлифовальных и буровых инструментах.